(57)【要約】【課題】  低消費電力化、動作の安定化等を図る。【解決手段】  波長可変レーザ１０は、多重リング共振器２０と、リング共振器２１に接続された入出力側導波路１１と、リング共振器２２に接続された反射側導波路１２と、多重リング共振器２０、入出力側導波路１１及び反射側導波路１２が形成されたＰＬＣ基板１３と、反射側導波路１２に設けられた高反射膜１４と、入出力側導波路１１に無反射膜１５を介して接続されたＳＯＡ１６と、波長可変用リング状導波路２２ａ上のＰＬＣ基板１３の表面に設けられるとともに波長可変用リング状導波路２２ａへ熱を供給する膜状ヒータ２２ｈと、膜状ヒータ２２ｈから供給された熱が波長可変用リング状導波路２２ａを除くＰＬＣ基板１３へ伝わることを抑制する断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、を備えたものである。【選択図】  図１
2006245344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる光路長を有する波長可変用リング状導波路及び波長固定用リング状導波路から成る複数のリング共振器が光学的結合手段を介して連結されて成る多重リング共振器と、
前記複数のリング共振器の一つに光学的結合手段を介して一端が接続された入出力側導波路と、
前記複数のリング共振器の他の一つに光学的結合手段を介して一端が接続された反射側導波路と、
前記多重リング共振器、前記入出力側導波路及び前記反射側導波路が形成された基板と、
前記反射側導波路の他端に設けられた光反射手段と、
前記入出力側導波路の他端に光入出力端が接続された光入出力手段と、
前記波長可変用リング状導波路上の前記基板の表面に設けられるとともに当該波長可変用リング状導波路へ熱を供給する熱供給手段と、
この熱供給手段から供給された熱が前記波長可変用リング状導波路を除く前記基板へ伝わることを抑制する熱伝導抑制手段と、
を備えたことを特徴とする波長可変レーザ。
【請求項２】
前記熱伝導抑制手段は、前記波長可変用リング状導波路の周囲の前記基板に形成された断熱溝である、
請求項１記載の波長可変レーザ。
【請求項３】
前記断熱溝は、前記基板の表面から前記波長可変用リング状導波路の下を通って前記基板の表面に至るものである、
請求項１記載の波長可変レーザ。
【請求項４】
前記多重リング共振器は、一つの前記波長可変用リング状導波路から成るリング共振器と一つの固定用リング状導波路から成るリング共振器とが光学的結合手段を介して連結されて成る、
請求項１乃至３のいずれかに記載の波長可変レーザ。
【請求項５】
前記多重リング共振器は、二つの前記波長可変用リング状導波路から成る二つのリング共振器と一つの固定用リング状導波路から成るリング共振器とがそれぞれ光学的結合手段を介して連結されて成る、
請求項１乃至３のいずれかに記載の波長可変レーザ。
【請求項６】
前記光入出力手段が半導体光増幅器である、
請求項１乃至５のいずれかに記載の波長可変レーザ。
【請求項７】
前記熱供給手段が膜状ヒータである、
請求項１乃至６のいずれかに記載の波長可変レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＷＤＭ（Wavelength Division Mutiplexing）伝送システム等に用いられ、波長を検出する波長モニタを有する波長モニタ付き波長可変レーザ（以下、単に「波長可変レーザ」という。）等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンド時代を迎え、光ファイバの効率的な活用に向け、一台で複数の光波長の通信が可能なＷＤＭ伝送システムの導入が進んでいる。最近では、数十の光波長を多重化し、より高速な伝送を可能にするＤＷＤＭ装置（高密度波長分割多重装置）の活用も拡がっている。これに伴い、各ＷＤＭ伝送システムには光波長毎に対応した光源が必要となり、高多重化に伴いその必要数は飛躍的に増加している。更に最近では、任意波長を各ノードでAdd/DropするＲＯＡＤＭ（Reconfigurable optical add/drop multiplexers）が、商用化を目指して検討されつつある。このＲＯＡＤＭシステムを導入すれば、波長多重による伝送容量の拡大に加え、波長を変えることによる光路切り換えが可能となるので、光ネットワークの自由度が飛躍的に高まる。
【０００３】
ＷＤＭ伝送システム用の光源としては、これまで単一軸モード発振するＤＦＢ−ＬＤ（Distributed feedback laser diode：分布帰還型半導体レーザ）がその使いやすさ及び信頼性の高さから広く使われてきた。ＤＦＢ−ＬＤは、共振器全域に深さ３０ｎｍ程度の回折格子が形成されており、回折格子周期と等価屈折率の二倍との積に対応した波長で安定した単一軸モード発振が得られる。しかし、ＤＦＢ−ＬＤでは、発振波長の広範囲に渡るチューニングが不可能であるので、ＩＴＵ（international
telecommunication union）グリッド毎に波長のみが異なった製品を用いて、ＷＤＭ伝送システムを構成している。このため、波長毎に異なった製品を用いる必要があるので、棚管理コストが上昇したり、故障対応のための余剰な在庫が必要になったりしていた。更に、波長により光路を切り換えるＲＯＡＤＭでは、通常のＤＦＢ−ＬＤを使用してしまうと、温度変化で変えられる３ｎｍ程度に波長範囲の可変幅が制限されてしまう。したがって、波長資源を積極的に使用するＲＯＡＤＭの特長を活かした光ネットワークの構成が困難となってしまう。
【０００４】
これら現状のＤＦＢ−ＬＤのもつ課題を克服し、広い波長範囲で単一軸モード発振を実現すべく、波長可変レーザの研究が精力的に行われている。以下、下記非特許文献１に詳述されている中から幾つかを例示することにより、従来の波長可変レーザについて説明する。
【０００５】
波長可変レーザは、レーザ素子内に波長可変機構を設けたタイプと、レーザ素子外に波長可変機構を設けたタイプとの、二種類に大別される。
【０００６】
前者の種類では、利得を生み出す活性領域と、回折格子による反射を生み出すＤＢＲ領域とが、同一レーザ素子内に形成されたＤＢＲ−ＬＤ（Distributed Bragg reflector laser diode）が提案されている。このＤＢＲ−ＬＤの波長可変範囲は、最高でも１０ｎｍ程度である。また、利得を生み出す活性領域とこれを前方と後方で挟むＤＢＲ領域とが同一レーザ素子内に形成された、不均一回折格子を用いたＤＢＲ−ＬＤが提案されている。前方と後方のＤＢＲ領域は、不均一回折格子によって多数の反射ピークが発生し、かつ反射ピークの間隔が前方と後方で僅かにずれている。この構造によっていわゆる「バーニア効果」が得られるので、極めて広い波長可変が可能となる。この不均一回折格子を用いたＤＢＲ−ＬＤでは、１００ｎｍを越える波長可変動作及び４０ｎｍの準連続波長可変動作が実現されている。
【０００７】
一方、後者の種類では、レーザ素子外に設けた回折格子を回転させて特定の波長の光をレーザ素子に戻す波長可変レーザが提案されている。また、この種の波長可変レーザには、発振波長を逐次モニタする機構が必要である。従来は、モジュール内にエタロン等の波長選択性のある部品を導入し、これを用いて発振波長の監視を行ってきた。
【０００８】
【非特許文献１】小林功郎著，「光集積デバイス」，初版２刷，共立出版株式会社，２０００年１２月，ｐ．１０４−１２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の波長可変レーザにおいては、これまで多くの構造が提案されているものの、モードホッピングの発生、複雑な波長制御方法、弱い振動耐性、素子増大による高価格化等の欠点があるため、実用化が困難な状況が続いている。
【００１０】
ＤＢＲ−ＬＤでは、ＤＢＲ領域にキャリア注入を行うことにより、この部分での屈折率を変化させて、波長可変動作を実現している。このため、電流注入により結晶欠陥が増殖すると、電流注入に対する屈折率変化の割合が著しく変動するので、長期に渡り一定波長でのレーザ発振を維持することが難しい。更に、現状の化合物半導体のプロセス技術では、２インチ以上のインチアップは不可能である。そのため、複雑化してサイズの大きくなったレーザ素子では、現状以上の価格低減が難しい。
【００１１】
一方、レーザ素子外に波長可変機構を設けた構成では、振動によってモードジャンプが容易に発生することから、これを避けるための大がかりな耐震機構が必要となる。そのため、モジュールサイズの大型化及び価格の上昇を招いてしまう。また、発振波長のモニタのためには、例えばエタロンに加え受光素子など多くの光学部品が必要となるので、組み立てコストの上昇を招いてしまう。更に、従来から行われているレンズを用いて空間的にレーザ出射面とエタロンとを結合する方法では、エタロンの僅かな位置ずれにより波長確度が変動する。このため、エタロンには高精度の実装技術が必要となり、これが組み立てコスト上昇の原因となっている。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、実用化に際して問題となっていた従来の波長可変レーザの課題を克服し、高信頼性、高性能かつ低価格であり、しかも低消費電力化、動作の安定化等を実現した波長可変レーザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る波長可変レーザは、互いに異なる光路長を有する波長可変用リング状導波路及び波長固定用リング状導波路から成る複数のリング共振器が光学的結合手段を介して連結されて成る多重リング共振器と、複数のリング共振器の一つに光学的結合手段を介して一端が接続された入出力側導波路と、複数のリング共振器の他の一つに光学的結合手段を介して一端が接続された反射側導波路と、多重リング共振器、入出力側導波路及び反射側導波路が形成された基板と、反射側導波路の他端に設けられた光反射手段と、入出力側導波路の他端に光入出力端が接続された光入出力手段と、波長可変用リング状導波路上の基板の表面に設けられるとともに波長可変用リング状導波路へ熱を供給する熱供給手段と、熱供給手段から供給された熱が波長可変用リング状導波路を除く基板へ伝わることを抑制する熱伝導抑制手段と、を備えたものである。
【００１４】
光入出力手段から出射された光は、光入出力端→入出力側導波路→光学的結合手段→多重リング共振器→光学的結合手段→反射側導波路→光反射手段→反射側導波路→光学的結合手段→多重リング共振器→光学的結合手段→入出力側導波路→光入出力端、という経路を通って戻ってくる。この戻り光は、多重リング共振器の共振波長であるとき、最も強くなる。その理由は、多重リング共振器を構成する各リング共振器はＦＳＲ（free spectral range）が僅かに異なっているため、各リング共振器で発生している反射（透過）の周期的な変化が一致した波長（共振波長）において更に大きな反射が発生するからである。
【００１５】
そして、周期の一致する波長は各リング共振器の円周長と導波路屈折率変化とにより大きく変わるため、効率の良い波長可変動作が得られる。この導波路屈折率は熱光学効果によって変えることができる。熱光学効果とは、熱によって材料の屈折率が増加する現象であり、通常どのような材料も持っている。したがって、複数のリング共振器の温度特性を利用して、すなわち熱供給手段から波長可変用リング状導波路へ熱を供給することによって、多重リング共振器の共振波長を変化させることが可能である。このように、本発明では、円周の僅かに異なるリング共振器を複数直列に接続して多重リング共振器を構成し、これにより発生するバーニア効果を巧みに利用している。
【００１６】
このとき、熱伝導抑制手段は、熱供給手段から供給された熱が波長可変用リング状導波路を除く基板へ伝わることを抑制する。その結果、熱供給手段から供給された熱が無駄なく波長可変用リング状導波路に伝わるので、低消費電力化及び高速応答化が図れる。
【００１７】
基板は、例えばＰＬＣ基板である。光入出力手段は、例えば半導体光増幅器（以下「ＳＯＡ（semiconductor optical amplifier）」という。）、光ファイバ増幅器、半導体レーザなどである。熱供給手段は、正の熱を供給する加熱手段、負の熱を供給する冷却手段、正負両方の熱を供給する加熱冷却手段（例えばペルチェ素子）等である。具体的には、基板上に設けられた膜状ヒータとしてもよい。膜状ヒータは、基板上に例えば金属膜を形成することにより簡単に得られるので、製造が容易である。また、波長固定用のリング共振器のＦＳＲがＩＴＵグリッドに一致するように、基板の温度を一定に保つ温度調節手段を更に備えてもよい。
【００１８】
熱伝導抑制手段は、波長可変用リング状導波路の周囲の基板に形成された断熱溝としてもよい。この断熱溝は、基板の表面から波長可変用リング状導波路の下を通って基板の表面に至るものでもよい。この場合は、波長可変用リング状導波路下から基板への熱伝導が抑制されるので、断熱効果がより向上する。なお、断熱溝は、空洞でもよいし、基板よりも熱抵抗の大きい材料で埋め込んでもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、多重リング共振器と光入出力手段とを組み合わせた波長可変レーザにおいて、次の効果を奏する。波長固定用リング共振器には、断熱構造を導入せずに熱抵抗を小さい状態を保つことにより、周囲温度の変化に対しての安定動作を実現する。一方、熱供給手段が装着された波長可変用リング共振器周辺には、断熱溝を形成して熱抵抗を増大させ消費電力の低減を図る。このように、基板内に形成されたリング共振器ごとにその目的に応じて熱抵抗を変えることにより、低消費電力化、動作の安定化等を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明に係る波長可変レーザの第一実施形態を示す平面図である。図２は図１におけるII−II線縦断面図であり、図２［１］は第一例、図２［２］は第二例である。以下、これらの図面に基づき説明する。
【００２１】
本実施形態の波長可変レーザ１０は、波長固定用リング状導波路２１ａから成るリング共振器２１と波長可変用リング状導波路２２ａから成るリング共振器２２とが方向性結合器及び導波路（両者とも符号省略、以下同じ。）を介して連結されて成る多重リング共振器２０と、リング共振器２１に方向性結合器を介して一端が接続された入出力側導波路１１と、リング共振器２２に方向性結合器を介して一端が接続された反射側導波路１２と、多重リング共振器２０、入出力側導波路１１及び反射側導波路１２が形成されたＰＬＣ基板１３と、反射側導波路１２の他端に設けられた高反射膜１４と、入出力側導波路１１の他端に無反射膜１５を介して光入出力端（符号省略）が接続されたＳＯＡ１６と、波長可変用リング状導波路２２ａ上のＰＬＣ基板１３の表面に設けられるとともに波長可変用リング状導波路２２ａへ熱を供給する膜状ヒータ２２ｈと、膜状ヒータ２２ｈから供給された熱が波長可変用リング状導波路２２ａを除くＰＬＣ基板１３へ伝わることを抑制する断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、を備えたものである。
【００２２】
波長固定用リング状導波路２１ａと波長可変用リング状導波路２２ａとは、互いに異なる光路長を有する。膜状ヒータ２２ｈは、波長可変用リング状導波路２２ａ上に形成された円弧状の例えばアルミニウム膜であり、円弧の両端が通電用の電極になっている。ＳＯＡ１６は、一般的なものであるので、その構造及び動作原理についての説明を省略する。なお、ＰＬＣ基板１３は、温度調節手段としてのペルチェ素子の上に設けてもよい。このペルチェ素子は、リング共振器２１のＦＳＲがＩＴＵグリッドに一致するように、ＰＬＣ基板１５の温度を一定に保つ。
【００２３】
ＳＯＡ１６から出射された光は、光入出力端→入出力側導波路１１→方向性結合器→多重リング共振器２０→方向性結合器→反射側導波路１２→高反射膜１４→反射側導波路１２→方向性結合器→多重リング共振器２０→方向性結合器→入出力側導波路１１→光入出力端、という経路を通って戻ってくる。この戻り光は、多重リング共振器２０の共振波長であるとき、最も強くなる。その理由は、多重リング共振器２０を構成する各リング共振器２１，２２はＦＳＲが僅かに異なっているため、各リング共振器２１，２２で発生している反射（透過）の周期的な変化が一致した波長（共振波長）において更に大きな反射が発生するからである。
【００２４】
そして、周期の一致する波長は各リング共振器２１，２２の円周長と導波路屈折率変化とにより大きく変わるため、効率の良い波長可変動作が得られる。この導波路屈折率は熱光学効果によって変えることができる。すなわち、膜状ヒータ２２ｈから波長可変用リング状導波路２２ａへ熱を供給することによって、複数のリング共振器２１，２２の温度特性を利用できるので、これにより多重リング共振器２０の共振波長を変化させることが可能となる。このように、本実施形態では、円周の僅かに異なるリング共振器２１，２２を複数直列に接続して多重リング共振器２０を構成し、これにより発生するバーニア効果を巧みに利用している。
【００２５】
このとき、断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、膜状ヒータ２２ｈから供給された熱が波長可変用リング状導波路２２ａを除くＰＬＣ基板１３へ伝わることを抑制する。その結果、膜状ヒータ２２ｈから供給された熱が無駄なく波長可変用リング状導波路２２ａに伝わるので、低消費電力化及び高速応答化が図れる。
【００２６】
図２［１］に示すように、断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、波長可変用リング状導波路２２ａの周囲のＰＬＣ基板１３の表面から、波長可変用リング状導波路２２ａよりも深く形成することが好ましい。断熱効果を高めるためである。断熱溝２２ｂ，２２ｄは、波長可変用リング状導波路２２ａの外側に位置し、波長可変用リング状導波路２２ａに沿って円弧状となっている。一方、断熱溝２２ｃは、波長可変用リング状導波路２２ａの内側に位置し、波長可変用リング状導波路２２ａに沿って円周状となっている。
【００２７】
ＰＬＣ基板１３は、コア層３３を包含したクラッド層３２がシリコン基板３１上に形成された一般的な構造である。ここで、断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの形成方法について説明する。まず、一般的なＰＬＣの製造方法によって、シリコン基板３１上に、コア層３３を包含したクラッド層３２を形成する。そして、クラッド層３２をエッチングすることによって、断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを得る。
【００２８】
図２［２］では、波長可変用リング状導波路２２ａの下にも断熱溝２２ｅが形成されている。つまり、断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅは、ＰＬＣ基板１３の表面から波長可変用リング状導波路２２ａの下を通ってＰＬＣ基板１３の表面に至る。この場合は、波長可変用リング状導波路２２ａの下からのＰＬＣ基板１３への熱伝導が抑制されるので、断熱効果がより向上する。
【００２９】
ここで、断熱溝２２ｅの形成方法について説明する。まず、シリコン基板３１上に他の材料から成る犠牲層を形成し、この犠牲層上にコア層３３を包含したクラッド層３２を形成する。続いて、クラッド層３２をエッチングすることによって断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを形成する。最後に、犠牲層のみをエッチングすることによって断熱溝２２ｅを得る。
【００３０】
次に、本実施形態の波長可変レーザ１０について、言葉を換えて更に詳しく説明する。
【００３１】
波長可変レーザ１０では、リング共振器２１をＩＴＵグリッドと同じ周期として作り込み、これを用いて波長を固定する。この波長固定に用いるリング共振器２１は、ＰＬＣ基板１３全体の温度を変えることでＩＴＵグリッドに波長を合わせる。このため、波長固定用のリング共振器２１には、位相調整用のヒータが必要なく、外部温度が変化しても波長変動が発生しないことが望ましい。一方、波長可変動作を実現するリング共振器２２には、低消費電力の熱位相シフタすなわち膜状ヒータ２２ｈが必要となる。このように、波長可変レーザ１０には、特性の異なるリング共振器２１，２２を形成する必要がある。
【００３２】
つまり、波長可変レーザ１０では、波長固定用のリング共振器２１には外部温度の変化に対して屈折率変化が発生しにくい熱抵抗の小さい構造を、また波長可変動作を行うリング共振器２２には消費電力低減のため熱抵抗の大きな構造を、それぞれ採用することが望まれる。ＰＬＣ基板１３の同一面内で熱抵抗を変えるためには、波長可変用リング状導波路２２ａの周辺領域に対して断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを形成することが効果的である。加えて、波長可変用リング状導波路２２ａを中空に浮かせたブリッジ構造を実現する断熱溝２２ｅの形成も効果的である。
【００３３】
ＰＬＣ基板１３の端面には無反射膜１５及び高反射膜１４のコーティングが施され、無反射膜１５側にはＳＯＡ１６が結合されている。この結合は、図中で示した直接結合の他、ＳＯＡ１６−ＰＬＣ基板１３間にレンズを置く空間結合、ＰＬＣ基板１３上にパッシブアライン等の実装方法によりＳＯＡ１６を直接実装する方式でもよい。多重リング共振器２０は二段で構成され、波長可変用リング状導波路２２ａ周辺には膜状ヒータ２２ｈで発生する熱を効率的に波長可変用リング状導波路２２ａ周辺に集める断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄによって熱抵抗が増加するので、熱位相シフタの消費電力低減が可能となる。一方、波長固定用リング状導波路２１ａ周辺には断熱溝が形成されていないため熱抵抗が小さく、シリコン基板３０の温度を波長固定用リング状導波路２１ａに伝えやすい。加えて、熱抵抗が小さいことで、パッケージ外部の周囲温度が変化しても波長固定用リング状導波路２１ａの温度は変化しにくいため、安定した動作が期待できる。
【００３４】
図２［２］の例は、波長可変用リング状導波路２２ａ周辺を中空に浮かす構造であり、図２［１］の例に比較して更に熱抵抗を大きくすることができるので、更なる消費電力の低減が可能となる。また、図２［１］の例と同様に波長固定用リングリング状導波路２１ａ周辺には断熱構造が導入されていないため、周囲温度に対しての波長変化が少なく、安定した動作が期待できる。
【００３５】
以上述べたように、本実施形態によれば、多重リング共振器２０とＳＯＡ１６とを組み合わせた波長可変レーザ１０において、波長固定用リング状導波路２１ａ周辺には断熱構造を導入せず、熱抵抗を小さい状態を保つことで、周囲温度の変化に対しての安定動作を実現する。一方、膜状ヒータ２２ｈが装着された波長可変用リング状導波路２２ａ周辺には断熱溝２２ｂ，…を形成して熱抵抗を増大させ消費電力の低減を図る。このように、ＰＬＣ基板１３内に形成されたリング共振器２１，２２にその目的に応じて熱抵抗を変えることにより、低消費電力化、動作の安定化等を図ることができる。
【００３６】
なお、第一実施形態では、波長可変用のリング共振器を一段使用した場合について述べたが、本発明はこれに限るものではなく、波長可変用のリング共振器が複数段導入された構造においても同様に適用できる。これについて、以下に第二実施形態として説明する。
【００３７】
図３は、本発明に係る波長可変レーザの第二実施形態を示す平面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図１と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。
【００３８】
本実施形態の波長可変レーザ４０は、波長固定用リング状導波路２１ａから成るリング共振器２１と波長可変用リング状導波路２２ａから成るリング共振器２２と波長可変用リング状導波路２３ａから成るリング共振器２３とが方向性結合器及び導波路を介して連結されて成る多重リング共振器２０と、リング共振器２１に方向性結合器を介して一端が接続された入出力側導波路１１と、リング共振器２３に方向性結合器を介して一端が接続された反射側導波路１２と、多重リング共振器２０、入出力側導波路１１及び反射側導波路１２が形成されたＰＬＣ基板１３と、反射側導波路１２の他端に設けられた高反射膜１４と、入出力側導波路１１の他端に無反射膜１５を介して光入出力端が接続されたＳＯＡ１６と、波長可変用リング状導波路２２ａ上のＰＬＣ基板１３の表面に設けられるとともに波長可変用リング状導波路２２ａへ熱を供給する膜状ヒータ２２ｈと、波長可変用リング状導波路２３ａ上のＰＬＣ基板１３の表面に設けられるとともに波長可変用リング状導波路２３ａへ熱を供給する膜状ヒータ２３ｈと、膜状ヒータ２２ｈから供給された熱が波長可変用リング状導波路２２ａを除くＰＬＣ基板１３へ伝わることを抑制する断熱溝２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、膜状ヒータ２３ｈから供給された熱が波長可変用リング状導波路２３ａを除くＰＬＣ基板１３へ伝わることを抑制する断熱溝２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと、を備えたものである。波長固定用リング状導波路２１ａと波長可変用リング状導波路２２ａと波長可変用リング状導波路２３ａとは、互いに異なる光路長を有する。
【００３９】
波長可変レーザ４０の構造は、リング共振器２１〜２３のドロップポートの波長透過特性を活用して、共振モードを選択し単一軸モード発振を行うものになっている。多重リング共振器２０を構成している三段のリング共振器２１〜２３の円周は、僅かに異なった設計とする。これにより、三者の共振ピーク波長は数十ｎｍの広い波長範囲でも一箇所でしか一致しないため、この波長にて単一軸モード発振が生ずる。主な波長可変動作は、リング共振器２２，２３に形成された膜状ヒータ２２ｈ，２３ｈに通電することで行う。例えば、リング共振器２１〜２３の円周長（すなわち光路長）は、それぞれ４０００μｍ、４４００μｍ、４０４０μｍである。このとき、リング共振器２２は微調整用の波長可変手段として動作し、膜状ヒータ２３ｈは粗調整用の波長可変手段として動作する。また、数１０ｐｍ程度の波長制御は、ＳＯＡ１６の位相制御領域へ電流を流すことによって実行する。本実施形態の波長可変レーザ４０によれば、第一実施形態と同等の作用及び効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る波長可変レーザの第一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１におけるII−II線縦断面図であり、図２［１］は第一例、図２［２］は第二例である。
【図３】本発明に係る波長可変レーザの第二実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０，４０  波長可変レーザ
１１  入出力側導波路
１２  反射側導波路
１３  ＰＬＣ基板（基板）
１４  高反射膜（光反射手段）
１６  ＳＯＡ（光入出力手段）
２０，４１  多重リング共振器
２１，２２，２３  リング共振器
２１ａ  波長固定用リング状導波路
２２ａ，２３ａ  波長可変用リング状導波路
２２ｈ，２３ｈ  膜状ヒータ（熱供給手段）
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  断熱溝（熱伝導抑制手段）
【図１】
2006245344.tif 000003
【図２】
2006245344.tif 000004
【図３】
2006245344.tif 000005